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耐盐型悬浮分散聚合物体系的制备及在盐水基变黏滑溜水体系中的应用

刘福建 王立祥 杜良军 刘挺 张磊 刘斌

刘福建,王立祥,杜良军,等. 耐盐型悬浮分散聚合物体系的制备及在盐水基变黏滑溜水体系中的应用[J]. 钻井液与完井液,2021,38(4):504-509 doi: 10.12358/j.issn.1001-5620.2021.04.017
引用本文: 刘福建,王立祥,杜良军,等. 耐盐型悬浮分散聚合物体系的制备及在盐水基变黏滑溜水体系中的应用[J]. 钻井液与完井液,2021,38(4):504-509 doi: 10.12358/j.issn.1001-5620.2021.04.017
LIU Fujian, WANG Lixiang, DU Liangjun, et al.Preparation of salt tolerant suspension dispersion polymer system and its application in brine-based variable viscosity slippery water system[J]. Drilling Fluid & Completion Fluid,2021, 38(4):504-509 doi: 10.12358/j.issn.1001-5620.2021.04.017
Citation: LIU Fujian, WANG Lixiang, DU Liangjun, et al.Preparation of salt tolerant suspension dispersion polymer system and its application in brine-based variable viscosity slippery water system[J]. Drilling Fluid & Completion Fluid,2021, 38(4):504-509 doi: 10.12358/j.issn.1001-5620.2021.04.017

耐盐型悬浮分散聚合物体系的制备及在盐水基变黏滑溜水体系中的应用

doi: 10.12358/j.issn.1001-5620.2021.04.017
详细信息
    作者简介:

    刘福建,1964年生,高级工程师,毕业于东北石油大学石油工程专业,现在从事储层改造技术研究工作。电话17708056909;E-mail:23935087@qq.com

  • 中图分类号: TE357.12

Preparation of Salt Tolerant Suspension Dispersion Polymer System and its Application in Brine-based Variable Viscosity Slippery Water System

  • 摘要: 通过水溶液聚合体系研制出含双尾疏水单体的两性离子型聚合物分子P-DHZ,黏均分子量达到1000万以上,其具有极佳的耐盐型、减阻性与成胶性,可作为页岩气水力压裂液减阻剂或稠化剂利用高矿化返排液直接配液,耐盐能力可达6×104 mg/L。为满足页岩气压裂现场连续混配的工艺需求,将研制出的P-DHZ制成粉剂,分散于烃类连续相中形成稳定的悬浮体系,并优选出最佳的粉剂粒径、分散剂、转向剂及烃类连续相,制备出可用于现场连续混配的悬浮体系,粉剂比例占体系的45%,在高矿化度返排液中的溶解时间低于30 s,其最高减阻率达到75%以上,并可通过调整浓度实现实时变黏,迅速由滑溜水体系转变为胶液体系。

     

  • 图  1  合成P-DHZ聚合物所用的非离子型双尾疏水单体DiC12AM

    图  2  聚合物P-DHZ红外光谱图

    图  3  聚合物P-DHZ核磁图谱1H NMR分析

    图  4  清水中加入0.1%悬浮体系后摩阻仪两端压差随时间的变化曲线

    图  5  不同矿化度水配制的胶液体系在170 s−1常温下的表观黏度

    图  6  胶液体系表观黏度随着悬浮液添加浓度的变化曲线

    图  7  聚合物悬浮体系加量1%的胶液体系的高温剪切流变性能测试结果

    表  1  采用不同矿化度配制的0.1%悬浮液溶液的减阻效果测试结果

    矿化度/
    mg·L−1
    悬浮液/
    %
    t溶解/
    s
    减阻效果
    最高减
    阻率/%
    最低减
    阻率/%
    平均减
    阻率/%
    10 0000.12378.377.978.10
    20 0000.12378.178.078.05
    30 0000.12678.177.577.80
    50 0000.12877.977.677.75
    60 0000.13077.577.377.40
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    表  2  不同加量的聚合物悬浮液在返排液中溶解时间及减阻效果

    悬浮液/
    %
    溶解时间/
    s
    减阻效果
    最高减
    阻率/%
    最低减
    阻率/%
    平均减
    阻率/%
    0.12578.177.677.85
    0.22879.278.378.75
    0.33672.671.972.25
    0.44365.963.664.75
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    表  3  各压裂液体系静态悬砂实验测试结果

    T/℃608090
    沉降速度/(mm·s−17.71×10−31.21×10−22.38×10−2
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    表  4  聚合物悬浮体系配制的滑溜水体系与胶液体系在90 ℃下的破胶性能

    压裂液
    体系
    APS/
    mg/L
    t破胶/
    min
    表面张力/
    mN/m
    界面张力/
    mN/m
    残渣含量/
    mg/L
    滑溜水
    体系
    1005025.30.1860
    胶液
    体系
    40010026.60.39956
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  • [1] 李武广,杨胜来,殷丹丹,等. 页岩气开发技术与策略综述[J]. 天然气与石油,2011(1):34-37. doi: 10.3969/j.issn.1006-5539.2011.01.009

    LI Guangwu, YANG Shenglai,YIN Dandan, et al. Development technology and strategy of shale gas[J]. Nature Gas and Oil, 2011(1):34-37. doi: 10.3969/j.issn.1006-5539.2011.01.009
    [2] 唐颖,唐玄,王广源,等. 页岩气开发水力压裂技术综述[J]. 地质通报,2011,30(2):393-399.

    TANG Ying, TANG Xuan,WANG Guangyuan et al. Summary of hydraulic fracturing technology in shale gas development[J]. Geological Bulletin of China, 2011, 30(2):393-399.
    [3] 黄凯,靳纪军,张洪坤. 非常规能源页岩气开采技术研究[J]. 内蒙古石油化工,2012(18):89-92. doi: 10.3969/j.issn.1006-7981.2012.18.037

    HUANG Kai, JIN Jijun, ZHANG Hongshen, et al. Research on unconventional energy shale gas production technology[J]. Inner Mongolia Petrochemical Industry, 2012(18):89-92. doi: 10.3969/j.issn.1006-7981.2012.18.037
    [4] 李雪凝, 宋磊, 王毅霖. 浅析页岩气开发的环境影响[C]. 中国环境科学学会学术年会. 2014.

    LI Xuening, SONG Lei, WANG Yilin. Analysis on the environmental impact of shale gas development [C]. Annual meeting of Chinese society of Environmental Sciences. 2014
    [5] 魏娟明,刘建坤,杜凯,等. 反相乳液型减阻剂及滑溜水体系的研发与应用[J]. 石油钻探技术,2015,43(1):27-32.

    WEI Juanming, LIU Jiankun, DU Kai, et al. The development and application of inverse emulsified friction reducer and slickwater system[J]. Petroleum Drilling Techniques, 2015, 43(1):27-32.
    [6] 杜凯,林蔚然,祝纶宇,等. 生物基反相乳液型降阻剂与滑溜水体系的研发与评价[J]. 化工新型材料,2015(5):221-223.

    DU Kai, LIN Weiran, ZHU Lunyu,et al. Development and evaluation of bio-inverse emulsified friction reducer and slickwater system[J]. New Chemical Materials, 2015(5):221-223.
    [7] 李嘉,何启平,蔡远红,等. 反相乳液降阻剂合成及其应用[J]. 天然气工业,2014,34(S1):27-30. doi: 10.3787/j.issn.1000-0976.2014.s1.007

    LI Jia, HE Qiping, CAI Yuanhong, et al. Synthesis and application of inverse emulsified friction reducer[J]. natural gas industry, 2014, 34(S1):27-30. doi: 10.3787/j.issn.1000-0976.2014.s1.007
    [8] 何静,王满学,吴金桥,等. 多功能滑溜水减阻剂的制备及性能评价[J]. 油田化学,2019,139(1):52-56.

    HE Jing, WANG Manxue, WU Jinqiao,et al. Preparation and performance evaluation of a multi-functional drag reducing agent used in slick water fracturing fluid[J]. Oilfield Chemistry, 2019, 139(1):52-56.
    [9] 曹正权,姜娜,陈辉,等. 聚丙烯酰胺/溶性酚醛树脂反相乳液水分散液的成胶性能[J]. 油田化学,2008(1):63-63. doi: 10.3969/j.issn.1000-4092.2008.01.016

    CAO Zhengquan, JIANG Na, CHEN Hui,et al. Gelation behavior of polyacrylamide/phenolic resin inverse emulsion dispersed in water[J]. Oilfield Chemistry, 2008(1):63-63. doi: 10.3969/j.issn.1000-4092.2008.01.016
    [10] MAO Jincheng , TAN Hongzhong , et al. Novel hydrophobic associating polymer with good salt tolerance[J]. Polymers, 2018, 10(8):849. doi: 10.3390/polym10080849
    [11] 张锋三,沈一丁,任婷,等. 聚丙烯酰胺压裂液减阻剂的合成及性能[J]. 化工进展,2016,33(12):1422-1422.

    ZHANG Fengsan, SHEN Yiding, REN Ting,et al. Synthesis and properties of polyacrylamide drag reducer for fracturing fluid[J]. Chemical Industry and engineering progress, 2016, 33(12):1422-1422.
    [12] 刘彝,刘京,颜菲,等. 缔合非交联压裂液储层伤害特征[J]. 海洋石油,2018,38(04):61-65.

    LIU Yi, LIU Jing, YAN Fei,et al. The characteristics about the damage of associated non cross-linking fracturing fluid to reservoirs[J]. Offshore Oil, 2018, 38(04):61-65.
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  • 收稿日期:  2021-03-20
  • 刊出日期:  2021-07-31

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